全球變暖造成嚴(yán)重的自然災(zāi)害,其中,化石燃料的燃燒釋放大量CO₂加劇溫室效應(yīng),是引起全球變暖的一個重要原因�；瘜W(xué)鏈燃燒可以實(shí)現(xiàn)CO₂內(nèi)分離,減少碳的捕集成本,是一種有前景的燃燒技術(shù),在目前日益增長的環(huán)境壓力下,該技術(shù)得到越來越多的重視�；瘜W(xué)鏈燃燒反應(yīng)發(fā)生的場所是反應(yīng)器,主要由空氣反應(yīng)器和燃料反應(yīng)器組成,反應(yīng)器的設(shè)計(jì)和優(yōu)化是保證化學(xué)鏈燃燒效率的關(guān)鍵。目前絕大多數(shù)燃料反應(yīng)器采用單級流化床,在提高燃料轉(zhuǎn)化效率和碳捕集效率等方面存在一定局限。本文基于燃料分級氧化原理,搭建了新型串行流化床反應(yīng)器,并對其進(jìn)行冷態(tài)和熱態(tài)實(shí)驗(yàn),研究該設(shè)計(jì)對固體燃料化學(xué)鏈燃燒的影響。利用搭建的冷態(tài)實(shí)驗(yàn)臺,通過改變各反應(yīng)器入口風(fēng)量,研究反應(yīng)系統(tǒng)的氣固流動特性。結(jié)果表明:空氣反應(yīng)器和燃料反應(yīng)器流化風(fēng)速對各床層壓降和顆粒循環(huán)系數(shù)影響較大,其中隔離器的流化風(fēng)速是顆粒循環(huán)速率大小的決定性因素。隔離器內(nèi)的大部分氣體進(jìn)入燃料反應(yīng)器,且空氣反應(yīng)器和隔離器流化風(fēng)速的升高,會導(dǎo)致分配到燃料反應(yīng)器的氣體比例減少;由于空氣返料器上部下降管壓力較大,其流化氣體全部進(jìn)入燃料反應(yīng)器。氣體只發(fā)生了從空氣反應(yīng)器...

【文章頁數(shù)】：69 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖1.6煤的化學(xué)鏈燃燒技術(shù)燃料反應(yīng)器內(nèi)的主要反應(yīng)過程

將一步的燃燒反應(yīng)分解為兩步，從而完成了能量的梯級利用，可以有效提高能源的利用效率[19]�；瘜W(xué)鏈燃燒的概念剛被提出時，世界各研究機(jī)構(gòu)的研究重點(diǎn)主要是氣體燃料的化學(xué)鏈燃燒，但由于氣體燃料在能源結(jié)構(gòu)中所占比重較小，所以目前研究方向主要集中在煤炭等固體燃料的化學(xué)鏈燃燒上。煤的化學(xué)鏈燃燒....

圖1.7串行流化床化學(xué)鏈燃燒反應(yīng)器系統(tǒng)

基來改性載氧體，對焦炭的氣化反應(yīng)進(jìn)行催化作用劑主要是K、Ca、Na金屬氧化物、氨氧化物和碳式添加到載氧體上，添加劑可伴隨載氧體在反應(yīng)器省了成本。東南大學(xué)Gu等在小型流化床上研究K鏈燃燒的影響，結(jié)果顯示K2CO3的存在能夠明顯、碳的轉(zhuǎn)化率和煤的氣化速率明顯提高[33]。....

圖1.8基于固體燃料的串行流化床化學(xué)鏈燃燒反應(yīng)器

空氣反應(yīng)器是湍動床形式，化學(xué)鏈燃燒的熱態(tài)實(shí)驗(yàn)中所用載氧體是赤鐵礦，燃煙煤，實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，兩反應(yīng)器之間的氣體串混比例介于1.81%和3.20%之間，旋離器的效率最高可達(dá)99.6%，穩(wěn)定的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明該系統(tǒng)能夠很好的實(shí)現(xiàn)連續(xù)的化燃燒反應(yīng)。(a)查爾姆斯100kWth反應(yīng)器....

圖4.12載氧體顆粒的EDX分析

44圖4.12載氧體顆粒的EDX分析在4.3.2.4中已對I級燃料反應(yīng)器的載氧體顆粒進(jìn)行了XRD分析，本節(jié)在此基礎(chǔ)上，對載氧體顆粒做進(jìn)一步研究。圖4.12為反應(yīng)結(jié)束后所收集的載氧體顆粒EDX分析圖，表4.2為載氧體顆粒各元素的質(zhì)量和摩爾百分比，可以發(fā)現(xiàn)，載氧體....

本文編號：3946831